Strategie zur Zustandserfassung und Sanierung von...

Strategie zur Zustandserfassung und Sanierung von Grundstücksentwässerungsanlagen in einemvon Grundstücksentwässerungsanlagen in einem Industrieunternehmen

Kanalsanierung der Merck KGaAKanalsanierung der Merck KGaAam Standort Darmstadt

Dr. Markus Schollmeier

Kanalnetz Standort Darmstadt

Mischkanalsystem für– Regenwasser

– Sanitärabwasser

– Produktionsabwasser– Produktionsabwasser

Kanalgesamtlänge (Stand 2010) ohne Gebäudegrundkanäle: ca. 45 km.

Bemessungsgrundlage ist der Regenwasseranfall.

Der Trockenwetterabfluss ist für die Bemessung bei dem Mischabwasserkanalnetz mengenmäßig unbedeutend.sc ab asse a a et e ge äß g u bedeute d

Alles anfallende Schmutzwasser wird über die ZABA abgeleitet; Regenwasser wird in Teilbereichen versickert.

Kanalsanierung Merck KGaA Darmstadt2

Kanalnetz Standort Darmstadt

Rohrmaterial Anzahl Haltungen Gesamtlänge mNN 18 147

Beton 34 1.059

CNS 6 44

Glasfaser verstärkter Kunststoff 22 1.245

Guss 4 31Guss 4 31

Mauerwerk 49 1.077

Ortbeton 3 74

PEHD 785 14.80033%PVC 9 105

PVCU 3 12

Stahlbeton 14 589

Stahlbeton 8 95

Steinzeug 1.205 25.632Summe 2.160 44.910

57%


Kosten KanalsanierungK t ft il i St d dk l b lfd B i i l Ab l it DN 250Bei Verlegung in offener Baugrube ist der

Materialpreis Stzg / PE für die Baukosten nicht der entscheidende Faktor.

Kostenaufteilung eines Standardkanalgrabens pro lfdm - Beispiel Abwasserleitung DN 250

PE-HD StzgEUR 650 645

B / T = 1,2m / 2,25 m Aufbruch u. Wiederherstellung

der Straßenoberfläche 20% 20%

Erd- u. Verbauarbeiten 55% 55%

Nebenarbeiten zur Rohrverlegung,

z.B. Rohreinbettung 14% 14%

Rohrmaterial PE-HD/Stzg 7% 7%DN 250

Kostenaufteilung eines Standardkanalgrabens pro lfdm - Beispiel Abwasserleitung DN 600

PE-HD StzgEUR 1245 1235

B / T = 1,7 m / 3,5 m Aufbruch u. Wiederherstellung

der Straßenoberfläche 11% 11%

Rohrverlegung PE-HD/Stzg 4% 4%

Angaben in % der Herstell- bzw. reinen BaukostenErd- u. Verbauarbeiten 62% 62%

D h it t h i h i ll tä ktNebenarbeiten zur Rohrverlegung,

z.B. Rohreinbettung 7% 7%

Rohrmaterial PE-HD/Stzg 15% 15%DN 600

Daher, soweit technisch sinnvoll, verstärkt auch Sanierung mit Inlinerverfahren zur Reduzierung der Sanierungskosten.


Rohrverlegung PE-HD/Stzg 5% 5%

Angaben in % der Herstell- bzw. reinen Baukosten

Vorteile von PE im Kanal (1)

Reduzierung der Schäden durch Einbaufehler• Bettung / Statik• Punktlagerung / Stein etc• Wand - / Schachtdurchführung• Einbindestücke / Gelenke

Geschweißte Rohrverbindungen

Temperatur(wechsel)unempfindlich• Kondensateinleitung

Beständigkeit gegenüber konzentrierteren Abwässern• Wassersparmaßnahmenp• flußsäurehaltige Reinigungsmittel


Vorteile von PE im Kanal (2)

Homogenes Material für Rohr und Schacht

Weniger Muffen durch größere RohrlängenWeniger Muffen durch größere Rohrlängen

Weniger Muffenspaltraum zur Ablagerung von Schadstoffen• z. B. Schwermetalle

Nachträgliche Seitenanschlüsse schweißbar

Anschluß an Altbestand problemlos mit Manschetten; später schweißbar bei PE Weiterführung

Schächte sind industriell gefertigt und vor Ort anpassbar


Betriebsbetrachtung (1)

Betriebskostenreduzierung– Weniger Kanalspülungen, verlängerte Spülintervalle, da geringereWeniger Kanalspülungen, verlängerte Spülintervalle, da geringere

Ablagerungsmöglichkeiten im Fugenspalt

– Kamerabefahrung (EKVO-Auflage) in kürzerer Zeit möglich durch weniger Muffen, die abgeschwenkt werden müsseng

• Zeitersparnis bis 60% bei der Befahrung und Auswertung• Rüst- und Einsetzzeiten sind gleich

– Weniger Muffendruckproben (EKVO-Anforderung für Produktionsabwasserkanäle)Weniger Muffendruckproben (EKVO Anforderung für Produktionsabwasserkanäle) durch

• Muffenreduzierung auf 25% durch längere Rohrstücke• Geringere Anzahl von Seitenzuläufen durch geänderte Kanalplanung; dadurch

haltungsweise Prüfung möglich.



Betriebskostenreduzierung– Verkürzung der Bauzeiten bei SchachtauswechslungenVerkürzung der Bauzeiten bei Schachtauswechslungen

• Industriell vorgefertigte Schachtbauwerke in einem Stück; • Keine Trockenzeiten

– Verkürzung der Wasserhaltung bei SchachtauswechslungenVerkürzung der Wasserhaltung bei Schachtauswechslungen



Betriebssicherheit– Die EKVO (Grundlage des Einleitbescheides) fordert den Nachweis der Dichtheit fürDie EKVO (Grundlage des Einleitbescheides) fordert den Nachweis der Dichtheit für

alle Bauteile im Kanal • Gemauerte Schächte können bisher kaum geprüft werden, bzw. sind trotz zusätzlicher

Asplit-Verfugung undicht.


Ziele Kanalbetrieb

Gesetzeskonformer Betrieb

Lebensdauer > 50 bis 80 JahreLebensdauer > 50 bis 80 Jahre

„Alles aus einem Guß“

Hohe Beständigkeit bei unterschiedlichen Beanspruchungen (thermischHohe Beständigkeit bei unterschiedlichen Beanspruchungen (thermisch, chemisch)

Mechanische Sicherheit bei Einbaufehlern

Hohe Flexibilität bei nachträglichen Änderungen

feste Kosten für den „Normalbetrieb“ (laufende Instandhaltung)

Rückläufige Reparaturkosten


Kanalsanierung mit InlinertechnikInlinerarten, die bei Merck verwendet werden:

1. Vorverformtes PE-Rohr (z.B. C-Liner)

2. Langrohrrelining (abgewandeltes Verfahren mit Rohrlängen ca. 6,0 m)

3 Kurzrohrrelining (mit Rohrlängen von 0 70 m)3. Kurzrohrrelining (mit Rohrlängen von 0,70 m)

4. Schlauchrelining (nicht für alle Abwasserarten einsetzbar)

5. Partliner (nur mittelfristige Sofortmassnahme)

Die unter Punkt 1 bis 3 genannten Verfahren sindDie unter Punkt 1 bis 3 genannten Verfahren sind vergleichbar mit neu verlegten PE-Leitungen in Bezug auf:

Stabilität, Wanddicken und Materialbeschaffenheit


,

Kanalsanierung mit InlinertechnikVoraussetzungen für ein sinnvolles Relining

1. Das Altrohr muß in wesentlichen Teilen noch vorhanden und in seiner Ursprungsform erhalten seinUrsprungsform erhalten sein.

2. Das zu sanierende Rohr muss an beiden Seiten zugängig sein.

3. Die Hydraulik des vorhandenen Rohres muss eine Querschnittsverkleinerung zulassen (z.B. Querschnittsverlust bei DN 300 bis 20% möglich).

4 Das zu sanierende Rohr sollte wenige besser keine4. Das zu sanierende Rohr sollte wenige, besser keine Seitenzuläufe haben, die erhalten bleiben sollen. Notwendige, vorhandene Seitenzuläufe werden überfahren und müssen nach dem Auffräsen örtlich aufgegraben und angeschlossen werden.

5. Lageabweichungen, Unterbögen, Absätze etc. sollten nicht vorhanden sein. Diese bleiben beim Einziehen grundsätzlich erhalten.


Kanalsanierung mit Inlinertechnik

Die Auswahl der einzelnen Inlinerarten ist im Wesentlichen abhängig von:abhängig von:

• Chemischer und thermischer Belastung (gilt nicht für PE-Inliner)

• Dimensionen der Leitungen

• Zeit und Kosten der WasserhaltungZeit und Kosten der Wasserhaltung

• Technischen Möglichkeiten / Kosten einer Baugrubenerstellung

• Zeitfenster für die Ausführung


Kanalsanierung mit InlinertechnikGegenüberstellung der PE-Inlinerverfahren

Vorverformtes PE-Rohr Langrohr Kurzrohr

Material PE-HD PE-HD PE-HDMaterial PE HD PE HD PE HD

Mögliche Durchmesser DN 100 bis DN 500 Alle Dimensionen DN 150 bis > DN 1200

„Start“ Baugruben nein ja nein

Muffen nein ja, alle 6m, vollwandig spiegelgeschweißt

ja, alle 0,70m, integrierte E-Schweißmuffe, halbe

Wandstärke an der Muffe. Zusätzliche Extruderschweißung

möglich.möglich.

Ringraumverfüllung nein ja ja

Wasserhaltung für Hauptkanal und S it lä f

ja ja ja

Seitenzuläufe

Seitenzuläufe aufgraben aufgraben aufgraben

Mögliche Tagesleistung 150m 30 bis 50 m 10 m


Kanalsanierung mit InlinertechnikGegenüberstellung der PE-Inlinerverfahren

„C-Liner“ Langrohr Kurzrohr

Mö li h D h DN 100 bi DN 500 All Di i DN 150 bi > DN 1200Mögliche Durchmesser DN 100 bis DN 500 Alle Dimensionen DN 150 bis > DN 1200

Baustelleneinrichtung/Umsetzen

6000,- €2400,- €

< 4000,- € < 4000,- €

PE Rohr einziehen / m DN 200: 145 bis 320 €PE-Rohr einziehen / meinschl. BE (-anteil)

(Preise aus durchgeführten

DN 200: 145,- bis 320,- €DN 225: 285,- bis 450,- €DN 250: 185,- bis 240,- €DN 300: 220,- €,DN 350: 265 €durchgeführten

Projekten bei Merck)DN 350: 265,- €

DN 500: 655,- bis 825,- €DN 600: 590,- €DN 700: 595 €

DN 400: 460,- €DN 500: 710,- €

DN 700: 595,- €DN 900: 1.235,- €DN 900: 970,- €


Kanalsanierung mit InlinertechnikBeispielprojekt: Langrohrrelining

1. Haltungslänge 160 m

2. Durchmesser DN 500

3. Gesamtbaukosten 214 T€

davon:

PE-Leitungen und PE-Schächte 105 T€Wasserhaltung, Baugruben, IGH 109 T€

Vergleichskosten für neu erstellte Haltungen in PE: ca. 320 T€


Kanalsanierung mit InlinertechnikZusammenfassung

1. Nicht bei allen Verfahren stehen alle Durchmesser zur Auswahl.

2. Die Kosten der Inlinerverfahren sind sehr abhängig von den Haltungslängen und der Anzahl der zusammenhängend durchzuführenden Maßnahmen; das Umsetzen der Baustelleinrichtung ist wesentlich günstiger als die komplette Anfahrt.

3. Die Baustelleneinrichtung hat besonders bei kleinen Haltungslängen einen nicht unerheblichen Anteil an den Kostennicht unerheblichen Anteil an den Kosten.

4. Kosten für Wasserhaltung können stark schwanken. Hierbei ist die Dauer der Maßnahmen, je nach Art der Wasserhaltung, vernachlässigbar.

5. Erdarbeiten für die Herstellung der Startbaugrube (Langrohrrelining) und vorhandene, notwendige Seitenzuläufe sind starke Kostenblöcke.


Grundlagen Kanalnetz

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeitfür Ihre Aufmerksamkeit


Kanalsanierung mit InlinertechnikVorverformtes PE-Rohr (z.B. C-Liner) DN 100 bis DN 500

1. PE-Material von der Rolle wird über vorhandene Schächte eingezogen Das Rohr muss lediglich anSchächte eingezogen. Das Rohr muss lediglich an den Endpunkten mit den Schächten verschweißt bzw. dort fixiert werden.

2. Rückverformung erfolgt nach dem Einziehen durch Dampf und Druck (Memory-Effekt). Das PE-Rohr legt sich an die bestehende Altrohrwandung an (close fit) Es ist keine RingraumverdämmungAltrohrwandung an (close fit). Es ist keine Ringraumverdämmung erforderlich.

3. Keine Rohrverbindungen (Muffen) innerhalb der Haltung.3. Keine Rohrverbindungen (Muffen) innerhalb der Haltung.

4. Als Tagesleistungen sind bis zu 150 m Rohreinzug möglich.


Kanalsanierung mit Inlinertechnik„angepasstes“ Langrohrrelining „ g p g g

Beim Langrohrrelining wird normalerweise der gesamte Strang an der Oberfläche zusammengeschweißt und dann in einem Stück über eine Baugrube in das Altrohr eingezogenin das Altrohr eingezogen

Bei Merck werden 6 m Stangen von einer Baugrube aus in das Altrohr eingezogen und dann das nächste 6 m Stück angeschweißt und weitergezogen.

1. Baugrube mit Länge > 6, 0 m erforderlich

2. Rohrverbindung erfolgt durch Spiegelschweißung (die volle Wandstärke wird dabei verschweißt)

3. Als Tagesleistung sind abhängig vom Durchmesser 30 bis 50m Rohreinzug möglich (z.B. 4 Schweißungen bei DN 500 möglich)

4 Ringraumverpressung zwischen dem neuen PE-Rohr und dem Altrohr


4. Ringraumverpressung zwischen dem neuen PE Rohr und dem Altrohr erforderlich.

Kanalsanierung mit InlinertechnikKurzrohrrelining DN 150 bis > DN 1200

1. PE-Rohrstücke mit ca. 0,70 m Länge werden vom bestehenden Schacht aus in das Altrohr eingezogen Danach wird im Schacht das nächsteaus in das Altrohr eingezogen. Danach wird im Schacht das nächste Rohrstück angeschweißt und eingezogen.

2 Keine gesonderte Baugrube erforderlich2. Keine gesonderte Baugrube erforderlich

3. Viele Schweißverbindungen. Die Rohrverbindung erfolgt durch integrierte“ Elektro Schweißmuffenerfolgt durch „integrierte Elektro Schweißmuffen. (Nur der halbe Wandquerschnitt ist verschweißt)

4. Als Tagesleistung sind bis 10m Rohreinzug möglich4. Als Tagesleistung sind bis 10m Rohreinzug möglich

5. Ringraumverpressung zwischen dem neuen PE-Rohr und dem Altrohr erforderlich.


Kanalsanierung mit InlinertechnikSchlauchrelining

1. Vorkonfektioniertes Schlauchgewebe mit Kunstharztränkung wird zusammengefaltet oder umgestülpt von bestehendenwird zusammengefaltet oder umgestülpt, von bestehenden Schächten aus, in das Altrohr eingezogen.

2 Der Schlauch wird nach dem Einziehen mit Warmwasser2. Der Schlauch wird nach dem Einziehen mit Warmwasser oder Druckluft an die Altrohrwand gepresst und mit UV-Licht oder Warmwasser ausgehärtet.


Kanalsanierung mit InlinertechnikPartliner

1. Bis zu 1,0 m lange Rohrsegmente aus kunstharzgetränktem Schlauchgewebe oder Metall die von bestehenden Schächten ausSchlauchgewebe oder Metall, die von bestehenden Schächten aus in das Altrohr eingezogen und über der Schadstelle mit Kunstharz an das Altrohr geklebt werden. Aushärtung vor Ort

2. Absätze im Rohr bilden Hindernisse für Verstopfungen bzw. machen das Rohr anfällig bei Hochdruckreinigungen.

3. Genaue Platzierung über der punktuellen Schadstelle erforderlich

4. Mittelfristige Sofortmaßnahme um Wassereintritt /- austritt zu4. Mittelfristige Sofortmaßnahme um Wassereintritt / austritt zu verhindern


Grobübersicht Einzugsgebiete

Einzugsgebiet

EinzugsgebietOstsammler

g gWestsammler

Ostsammler


Niederschlagsereignis am 22.07.2006

3

3,5 2500

2,5

ten

2000

/h

Messgrenze der Zulaufmessung

2

ag in

mm

/2M

inu

1500

ur Z

AB

A in

m3/

1

1,5

Nie

ders

chla

1000

Zula

uf z

0,5

500

0

Uhrzeit

0


Niederschlag [2min]

Zulauf ZABA in m3/h

Kanalgraben Verbindungskanal Baustellenbedingungen


Strategie zur Zustandserfassung und Sanierung von...

Documents

Transcript of Strategie zur Zustandserfassung und Sanierung von...